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振動試驗入門 振動試驗裝置裝機及使用注意事項3
理想加振夾具
試驗體要做振動試驗進行評價，就必須將其緊緊地固定在振動試驗臺的振動臺面上。因此，需要準備各種各樣的夾具來固定試驗體，一般有垂直擴展臺面、水平滑臺、立方體夾具、L型夾具等，如下各圖所示。
以上是常見的振動試驗用夾具，若試驗體不能直接安裝其上，則需要另行設計夾具用來安裝試驗體。夾具的設計看起來很簡單，但其實不然。尤其是在避免共振頻率上面，需要充分地探討和設計經(jīng)驗。
沒有完全理想的振動試驗夾具，只有合適的夾具。下面就夾具的評價方法進行簡單說明，在這之前先了解一下臺面均勻性和橫縱比的概念。因為，設計好的夾具都是通過測量這兩個性能，使用人員和設計人員不斷爭吵，不斷改進，不斷磨合，從而得到特性適合振動試驗的夾具。
臺面均勻性和橫縱比
振動試驗進行時，必須注意臺面均勻性和橫縱比這兩個方面。
臺面均勻性是指振動臺面上各點處的振動量級大小是否一致。例如，使用垂直擴展臺的時候，默認為臺面上的各點振動量級是一樣的，但其實不然。一般夾具或試驗體都有一個共振頻率（固有頻率），由于這個共振頻率，會導致臺面各點的振動量級不一。通過觀察垂直擴展臺的共振狀態(tài)，如下圖所示，垂直擴展臺的邊緣由于共振影響會大幅搖晃，而中心處基本不晃動，各點振動量級是有差異的，即臺面均勻性差。
橫縱比即橫向振動，雖然是垂直方向振動，但和垂直方向垂直的面（水平方向）上也有一個振動分量，主要也是夾具的共振影響，如下圖。有的振動試驗，水平方向的振動量級反而比垂直方向的振動量級大，導致無法判斷正確的加振方向。當然，不僅和試驗體或夾具的特性有關，也和控制用加速度傳感器的安裝位置有關，需要注意。
加振夾具的評價方法
合適的振動夾具是指在振動頻率范圍內(nèi)及加振方向下，所有點的振動達到振動量級均一（臺面均勻性高），橫縱比小的夾具。如何測量這兩個特性，可按照下圖安裝加速度傳感器，控制加速度10m/s2振動，正弦掃頻即可。通過監(jiān)測傳感器（圖中個數(shù)偏少，可多加幾個監(jiān)測加速度傳感器。）的響應加速度來對加振夾具進行評價。
以下是上圖的測定結果，
從臺面均勻性圖像中可以看出，該夾具和試驗體系統(tǒng)，垂直方向在200Hz處有共振，和控制加速度傳感器處相比，超過100Hz后，振動的均勻性就開始變差。同樣，從橫縱比圖像中可以看出，約在100Hz處橫縱比達到垂直方向加振量級的70%左右，約在300Hz處比垂直方向的加振量級大。通過以上分析，可以看出，該夾具只能滿足100Hz以下的振動，超過100Hz的振動試驗無法正確對應。
針對以上分析，需要對加振夾具進行再次修改，進行改良，提高其在共振頻率影響下的臺面均勻性和橫縱比，畢竟一般情況下，100Hz的共振頻率還是太低了。當然有時候怎么修改也無法改變這個共振頻率的影響，比如大尺寸大質(zhì)量的垂直擴展臺，這個時候如果控制加速度通道能保證試驗進行下去，那也只能進行適當妥協(xié)。為了減少共振點的影響也可以采用多點平均控制的方式，提高臺面均勻性和橫縱比的特性，那是后話了。
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